Rollups do Ethereum são centralizados: explorando a Descentralização do ordenamento

O problema da ordenação das transações no campo dos rollups de segunda camada Ethereum (L2) está se tornando cada vez mais proeminente. A principal função dos rollups L2 é oferecer um ambiente seguro de transações de baixo custo para os usuários. Eles fornecem uma camada de execução para os usuários, que depois submetem os dados das transações à camada superior de primeira camada (L1), como Arbitrum, Optimism, zkSync, entre outros da Ethereum.

Os ordenadores são entidades autorizadas a classificar estas transações em lotes. Eles recebem transações desordenadas dos usuários, processam-nas em lotes fora da cadeia e, em seguida, geram lotes de transações ordenadas e comprimidas. Estas transações podem então ser empacotadas em blocos e enviadas para o L1 pai.

Na verdade, os rollups não precisam de ordenadores; esta é apenas uma escolha de design, com o objetivo de proporcionar aos usuários taxas mais baixas e confirmações de transação mais rápidas. Por exemplo, assim como a maioria dos rollups usa a camada base do Ethereum para obter disponibilidade de dados, eles também podem usar a camada base para ordenação. No entanto, a camada base do Ethereum pode ser relativamente ineficiente e cara. Isso significa que, até agora, cada projeto principal de rollup L2 descobriu que operar um ordenador centralizado é mais conveniente, mais barato e mais amigável para os usuários.

Devido ao ordenado controlar a classificação das transações, ele tem o direito de rever as transações dos usuários (, embora uma revisão completa seja improvável, uma vez que os usuários podem submeter transações diretamente ao L1 ). O ordenado também pode extrair o valor máximo extraível (MEV), o que pode causar perdas econômicas para a comunidade de usuários. Além disso, a disponibilidade também pode ser um grande problema - se o único ordenado centralizado falhar, os usuários não poderão usar esse ordenado, e todo o rollup será afetado.

A solução é um ordenadores compartilhado e descentralizado. O ordenadores compartilhado fornece essencialmente serviços descentralizados para rollups. Além de resolver problemas de censura, extração MEV e disponibilidade, o ordenadores compartilhado também introduz funcionalidade entre rollups, abrindo várias novas possibilidades. Espresso, Astria e Radius estão desenvolvendo soluções inovadoras de ordenadores compartilhados, cada uma com características únicas em suas respectivas arquiteturas. Espresso tenta utilizar o EigenLayer para orientar sua rede, enquanto Astria mantém uma relação próxima com a rede de disponibilidade de dados modular Celestia. Radius traz à discussão sua única pool de memória criptográfica.

Introdução

Com a popularização do ecossistema rollup L2 do Ethereum, um aspecto frequentemente negligenciado é o ordenadores. Os ordenadores são responsáveis pela ordenação das transações, e o uso de ordenadores através do rollup pode proporcionar uma melhor experiência ao usuário, taxas mais baixas e confirmações de transações mais rápidas. No entanto, o problema é que, até agora, todas as principais L2 do Ethereum descobriram que operar seu próprio ordenador centralizado é o mais conveniente, amigável ao usuário e de menor custo. Considerando o poder que os ordenadores têm na revisão de transações, extração de MEV e criação de problemas de usabilidade de ponto único de falha (, isso pode ser visto como um resultado indesejável e não condizente com o espírito das criptomoedas.

Embora a maioria dos projetos tenha incluído a Descentralização de seus próprios ordenadores como parte do seu roteiro, ainda não há um verdadeiro consenso sobre como alcançar a Descentralização. Devemos também notar que a Arbitrum e a Optimism lançaram suas próprias soluções desde o segundo semestre de 2021, podendo-se dizer que ainda não fizeram progressos substanciais na Descentralização de ordenadores.

Neste relatório, iremos examinar cuidadosamente o papel dos ordenadores e o estado atual do espaço rollup do Ethereum. Em seguida, aprofundamos os projetos que estão a investigar soluções, nomeadamente uma rede de ordenação partilhada descentralizada. Descreveremos em detalhe a singularidade destes projetos e das suas soluções. Também refletimos sobre o que isso pode significar para o futuro desenvolvimento do espaço rollup L2 do Ethereum.

O que é um ordenador?

De forma a simplificar, a blockchain é um livro-razão de dados distribuído, composto por dados de transações organizados em blocos com carimbos de data/hora. Inicialmente, esses dados de transações eram desordenados e desorganizados. Após a ordenação, podem ser organizados em blocos e executados para criar um novo estado da blockchain. Para blockchains de primeira camada como Ethereum, essa ordenação de transações ocorre na própria camada base do Ethereum.

Na solução de escalabilidade mais popular do Ethereum - Layer-2 )L2( rollup, a ordenação de transações tornou-se um problema cada vez mais sério. Lembre-se de que o principal papel dos rollups é fornecer aos usuários um local seguro e barato para transações. Simplificando, o L2 rollup oferece aos usuários uma camada de execução e, em seguida, submete seus dados de transação ao L1 superior, que inclui Arbitrum, Optimism, zkSync, entre outros. As transações em lote submetidas ao L1 geralmente contêm centenas ou milhares de transações L2 compactadas, reduzindo assim o custo de envio de dados para o L1.

No mundo do L2 rollup, o ordenante é a entidade com autoridade para classificar transações em grupos. O ordenante recebe transações desordenadas dos usuários, processa-as em grupos fora da cadeia e, em seguida, gera um lote de transações ordenadas e compactadas. Essas transações podem ser colocadas em blocos e enviadas para o L1 pai. Transações em lote também podem ser na camada de disponibilidade de dados )DA( normalmente Ethereum, usada para a maioria dos rollups atuais ). Ele também oferece aos usuários um compromisso suave, ou seja, após receber a transação do usuário, o ordenante fornece um recibo quase instantâneo como "confirmação suave". A "confirmação dura" é recebida após a transação ser enviada para a camada L1.

( Por que os Rollups precisam usar ordenadores, por que isso é um problema?

Fundamentalmente, o ordenado tem um objetivo muito claro: melhorar a experiência do utilizador. Usar um ordenado para transações L2 é semelhante a usar uma "faixa rápida", o que significa taxas mais baixas e confirmações de transação mais rápidas. Na verdade, o ordenado pode agrupar centenas ou milhares de transações L2 em uma única transação L1, economizando assim taxas de gas. Além disso, a confirmação suave fornecida pelo ordenado significa que as transações rollup podem oferecer aos utilizadores confirmações de bloco rápidas. Esta combinação ajuda a melhorar a experiência do utilizador ao usar loops L2.

É importante lembrar que os rollups não precisam de um organizador; são apenas uma escolha de design feita para uma melhor experiência do usuário. Por exemplo, assim como a maioria dos rollups usa o Ethereum L1 para melhorar a disponibilidade de dados, eles também podem usá-lo para realizar a ordenação. Justin Drake, da Fundação Ethereum, chamou recentemente isso de "baseado em rollup". No entanto, a camada base do Ethereum provavelmente será relativamente ineficiente e cara, especialmente considerando o grande volume de transações L2. Essencialmente, a taxa de transferência de transações dos rollups será limitada pela taxa de ordenação de dados do Ethereum L1. Os usuários também experimentarão o mesmo atraso na confirmação de transações que ocorre ao negociar no Ethereum. Isso significa que, até agora, cada um dos principais projetos de escalabilidade L2 descobriu que operar um organizador centralizado é mais conveniente, mais barato e mais fácil para os usuários. Embora os usuários L2 possam submeter transações diretamente ao L1 para contornar o organizador, eles devem pagar taxas de gas de transação ao L1, e as transações podem levar mais tempo para serem concluídas. Isso, em grande parte, vai contra a intenção de usar o L2 rollup para executar transações.

Dado que o ordenadores controla a ordem das transações, teoricamente ele tem o direito de não incluir as transações dos usuários ). No entanto, se os usuários tiverem a capacidade e estiverem dispostos a pagar a taxa de gas, também podem submeter transações diretamente ao L1 (. O ordenadores também pode extrair MEV do conjunto de transações, o que pode causar perdas econômicas para o grupo de usuários. Se houver apenas um ordenadores, como é o caso de todas as principais transações de rollup atualmente, o risco de centralização será maior. Neste caso, a validade pode se tornar um problema, ou seja, se o único ordenadores falhar, todo o rollup será afetado. Uma configuração de múltiplos ordenadores pode reduzir esse risco.

Com esta configuração, o ordenadora pode ser vista como uma parte semi-confiável do usuário. Embora o ordenadora não possa impedir o usuário de usar L2, ele pode atrasar as transações do usuário, resultando em custos de gas adicionais para o usuário, e obter valor das transações do usuário.

![Instituto de Pesquisa da Binance interpreta o ordenamento descentralizado: a pedra angular da segurança Layer2, expandindo cenários de uso para tokens nativos])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-1168f4831c0c24a1cfd758ba3e9101fc.webp###

( A relevância do MEV

O MEV é especialmente importante aqui. MEV refere-se ao valor obtido da produção de blocos, que excede as recompensas de mineração de primeira ordem ) ou recompensas de staking ( e taxas de gas. Este valor é extraído através da manipulação das transações dentro do bloco, ou seja, através da inclusão, exclusão e alteração da ordem das transações. Por exemplo, formas comuns de extração de MEV incluem front-running e ataques de sanduíche.

Dada a função dos ordenadores no rollup L2, eles podem entender todas as transações dos usuários fora da cadeia. Além disso, uma vez que esses ordenadores são frequentemente operados pelos próprios projetos ou por equipes afiliadas, como a Fundação Optimism para a Mainnet OP e a Fundação Arbitrum para Arbitrum One e Nova, muitos usuários estão preocupados com a incapacidade de ver a extração potencial de MEV. Mesmo sem essas preocupações, à medida que os projetos operam seus próprios ordenadores centralizados, a confiabilidade e o grau de descentralização desses protocolos também afetarão os usuários. A credibilidade e a descentralização desses protocolos certamente serão questionadas.

) estado atual do mercado de ordenadores

Ao redigir este artigo, todas as principais versões do Ethereum L2 dependem de ordenadores centralizados. À medida que mais transações do Ethereum se deslocam para soluções L2, embora o conjunto de validadores do Ethereum em si seja descentralizado, parece que uma grande quantidade de transações ###, ou seja, aquelas nas L2, será afetada por forças centralizadas na forma de um único ordenador.

Como era de se esperar, a maioria dessas empresas já resolveu o problema da descentralização de seus respectivos ordenadores e o incluiu como parte de seus roteiros. Embora isso seja um sinal positivo, indicando que a descentralização é parte da visão L2, devemos notar que Arbitrum e Optimism lançaram suas próprias soluções no final de 2021 e, pode-se dizer, que ainda não fizeram progressos substanciais em relação aos ordenadores descentralizados.

A maioria das principais empresas parece estar a direcionar recursos para melhorar os seus produtos e funcionalidades principais, em vez de se concentrar na descentralização. Isso não é exatamente uma crítica, pois em um ambiente altamente competitivo, focar na descentralização antes de ter produtos competitivos não é do melhor interesse de qualquer empresa, o que é compreensível até certo ponto. No entanto, à medida que as empresas de rede amadurecem, essa perspectiva está a mudar, e as discussões estão rapidamente a mudar para a descentralização dos ordenadores e o aumento da credibilidade.

Outras questões

Vale a pena enfatizar que existe alguma discussão sobre o grau de risco associado à dependência de ordenadores centralizados.

Como mencionado acima, uma vez que os ordenadores controlam a ordem das transações, eles podem excluir as transações dos usuários e também extrair MEV. No entanto, os ordenadores no final não conseguem excluir completamente os usuários das transações de rollup. Os usuários podem contornar os ordenadores e enviar transações diretamente para L1 ( desde que estejam dispostos a pagar o custo adicional de gas ). Embora ordenadores com comportamentos inadequados possam levar a atrasos nas transações e custos adicionais para os usuários, eles não podem ser totalmente auditados. Antes disso, nenhuma grande empresa de L2 se concentrou extremamente na descentralização de seus ordenadores, o que provavelmente é uma das razões. Apesar disso, a reordenação de transações pelos ordenadores para extrair MEV continua a ser um problema, especialmente em pools de memória privados como o OP Mainnet.

Talvez, a questão maior esteja na temporalidade. Dado que os principais programas de rollup estão a operar um único ordenamento centralizado, se esses ordenadores tiverem problemas, todo o programa de rollup será afetado negativamente. Embora os usuários ainda possam realizar transações acessando diretamente o L1, isso não é um método particularmente durável, e é improvável que funcione para a maioria das transações. Lembre-se, o objetivo de usar o rollup L2 é economizar.